DE102011004073A1 - Method and device for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor - Google Patents

Method and device for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor Download PDF

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Dr. Paggel Jens
Ekkehart-Peter Wagner
Sirko Schlegel
Wolfgang Eisenmann
Stefan Barnikow
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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung (CA) zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung (L1, L2, L3, L4) eines Abgassensors (LS) mit zwei Zellen (PZ, RZ), bei dem eine erste der Zellen (PZ) zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss (1, 2) des Abgassensors (LS) und eine zweite der Zellen (RZ) zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss (2, 3) verschaltet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (CA) umfasst eine erste Stromquelle (I1), die über ein erstes steuerbares Schaltelement (S1) mit dem ersten Anschluss (1) verbunden und mit dem zweiten Anschluss (2) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss (1, 2) treibbar ist. Weiterhin ist eine zweite Stromquelle (I2) umfasst, die über ein drittes steuerbares Schaltelement (S1) mit dem dritten Anschluss (1) verbunden und mit dem zweiten Anschluss (2) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss (2, 3) treibbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (CA) weist zudem eine erste Spannungsmesseinrichtung auf, die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss (1, 2) verschaltet ist, sowie eine zweite Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss (2, 3) verschaltet ist. Schließlich ist eine Steuerung umfasst, durch die eine erste Spannung (U1) der ersten Spannungsmesseinrichtung und/oder eine zweite Spannung (U2) der zweiten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung des ersten und des dritten Schaltelements (S1, S2) sowie der ersten und der zweiten Stromquelle (I1, I2) ermittelbar ist. Anhand der ermittelten ersten und/oder der zweiten Spannung (U1, U2) kann auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung geschlossen werden.The invention describes a device (CA) for diagnosing the electrical contact (L1, L2, L3, L4) of an exhaust gas sensor (LS) with two cells (PZ, RZ), in which a first of the cells (PZ) is between a first and a second connection (1, 2) of the exhaust gas sensor (LS) and a second one of the cells (RZ) is connected between the second and a third connection (2, 3). The device (CA) according to the invention comprises a first current source (I1), which is connected to the first connection (1) via a first controllable switching element (S1) and is coupled to the second connection (2), through which a current between the first and the second connection (1, 2) can be driven. Furthermore, a second current source (I2) is included, which is connected to the third connection (1) via a third controllable switching element (S1) and is coupled to the second connection (2), through which a current between the second and the third connection ( 2, 3) is drivable. The device (CA) according to the invention also has a first voltage measuring device which is connected between the first and the second connection (1, 2) and a second voltage measuring device which is connected between the second and the third connection (2, 3). Finally, a control system is included, through which a first voltage (U1) of the first voltage measuring device and / or a second voltage (U2) of the second voltage measuring device depending on the control of the first and third switching elements (S1, S2) and the first and second Current source (I1, I2) can be determined. Based on the determined first and / or the second voltage (U1, U2), a defect in the electrical contact can be concluded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung eines Abgassensors mit zwei Zellen, bei dem eine erste der Zellen zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss des Abgassensors und eine zweite der Zellen zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss verschaltet ist.The invention relates to a method and a device for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor with two cells, in which a first of the cells is connected between a first and a second terminal of the exhaust gas sensor and a second of the cells between the second and a third terminal.

Als Abgassensoren zur Abgasnachbehandlung von Verbrennungskraftmaschinen werden häufig lineare Lambdasonden eingesetzt. Die erste Zelle stellt hier eine sog. Pumpzelle der Lambdasonde dar. Die zweite Zelle ist die Referenzzelle der Lambdasonde. Der gemeinsame Anschluss von Pump- und Referenzzelle wird in der Regel als virtuelle Masse verschaltet.As exhaust gas sensors for exhaust aftertreatment of internal combustion engines linear lambda probes are often used. The first cell represents a so-called pump cell of the lambda probe. The second cell is the reference cell of the lambda probe. The common connection of pump and reference cell is usually interconnected as virtual ground.

Gesetzliche Bestimmungen erfordern, dass der Abgassensor hinsichtlich seiner elektrischen Kontaktierung überprüft wird. Beispielsweise kann es bei einem Leitungsbruch einer Leitung eines den Abgassensor steuernden Bausteins, sog. Steuer-ASIC (Application Specific Integrated Circuit), oder einem Leitungsbruch innerhalb des Abgassensors zu einer drastischen Verschlechterung des Abgasverhaltens der Verbrennungskraftmaschine kommen. Bei gegenwärtigen Abgassensoren basiert die Diagnose zur Überprüfung der elektrischen Kontaktierung auf einer Plausibilitätskontrolle. Um die Plausibilitätskontrolle durchführen zu können, ist es erforderlich, dass die Verbrennungskraftmaschine eine Mindestdrehzahl aufweist. Die Erkennung eines Defekts in der elektrischen Kontaktierung, die auch als Open Line-Erkennung bekannt ist, kann je nach Fahrzustand auch mehrere Minuten in Anspruch nehmen, was durch gesetzliche Vorgaben in Zukunft nicht mehr akzeptiert wird. Ebenso ist es nicht möglich, die Diagnose der elektrischen Kontaktierung im Rahmen eines Motorstarts, d. h. bevor die Verbrennungskraftmaschine ihre für den Betrieb erforderliche Mindestdrehzahl erreicht hat, durchzuführen.Legal requirements require that the exhaust gas sensor is checked for its electrical contact. For example, in the event of a line break in a line of a component controlling the exhaust gas sensor, so-called control ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a line break within the exhaust gas sensor, the exhaust behavior of the internal combustion engine can be drastically reduced. For current exhaust gas sensors, the diagnosis for checking the electrical contact is based on a plausibility check. In order to carry out the plausibility check, it is necessary that the internal combustion engine has a minimum speed. The detection of a defect in the electrical contact, which is also known as open-line detection, depending on the driving condition can take several minutes, which is no longer accepted by legal requirements in the future. Likewise, it is not possible to diagnose the electrical contact in the context of an engine start, d. H. before the internal combustion engine has reached its minimum operating speed required for operation to perform.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweisen.It is an object of the present invention to provide a method and a device which do not have the disadvantages known from the prior art.

Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These objects are achieved by a device according to the features of patent claim 1 and a method according to the features of patent claim 8. Advantageous embodiments result from the dependent claims.

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung eines Abgassensors mit zwei Zellen, bei dem eine erste der Zellen zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss des Abgassensors und eine zweite der Zellen zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss verschaltet ist. Die Vorrichtung umfasst: eine erste Stromquelle, die über ein erstes steuerbares Schaltelement mit dem ersten Anschluss verbunden und mit dem zweiten Anschluss gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss treibbar ist; eine zweite Stromquelle, die über ein drittes steuerbares Schaltelement mit dem dritten Anschluss verbunden und mit dem zweiten Anschluss gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss treibbar ist; eine erste Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss verschaltet ist; eine zweite Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss verschaltet ist; einer Steuerung, durch die eine erste Spannung der ersten Spannungsmesseinrichtung und/oder eine zweite Spannung der zweiten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung des ersten und des dritten Schaltelements sowie der ersten und der zweiten Stromquelle ermittelbar ist, wobei anhand der ermittelten ersten und/oder der zweiten Spannung auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung geschlossen werden kann.The invention provides a device for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor with two cells, in which a first of the cells is connected between a first and a second terminal of the exhaust gas sensor and a second of the cells between the second and a third terminal. The device comprises: a first current source connected to the first terminal via a first controllable switching element and coupled to the second terminal through which a current is drivable between the first and second terminals; a second current source connected to the third terminal via a third controllable switching element and coupled to the second terminal through which a current is drivable between the second and third terminals; a first voltage measuring device connected between the first and second terminals; a second voltage measuring device connected between the second and third terminals; a control, by which a first voltage of the first voltage measuring device and / or a second voltage of the second voltage measuring device in response to the control of the first and the third switching element and the first and the second current source can be determined, wherein based on the determined first and / or the second Voltage on a defect of the electrical contact can be closed.

Die Erfindung schafft weiter ein Verfahren zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung eines Abgassensors mit zwei Zellen, bei dem eine erste der Zellen zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss des Abgassensors und eine zweite der Zellen zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss verschaltet ist, mittels einer Vorrichtung, welche umfasst: eine erste Stromquelle, die über ein erstes steuerbares Schaltelement mit dem ersten Anschluss verbunden und mit dem zweiten Anschluss gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss treibbar ist; eine zweite Stromquelle, die über ein drittes steuerbares Schaltelement mit dem dritten Anschluss verbunden und mit dem zweiten Anschluss gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss treibbar ist; eine erste Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss verschaltet ist; und eine zweite Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss verschaltet ist. Bei dem Verfahren werden eine erste Spannung der ersten Spannungsmesseinrichtung und/oder eine zweite Spannung der zweiten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung des ersten und des dritten Schaltelement sowie der ersten und der zweiten Stromquelle ermittelt, wobei anhand der ermittelten ersten und/oder der zweiten Spannung auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung geschlossen wird.The invention further provides a method for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor with two cells, in which a first of the cells is connected between a first and a second terminal of the exhaust gas sensor and a second of the cells between the second and a third terminal, by means of a device comprising: a first current source connected to the first terminal via a first controllable switching element and coupled to the second terminal through which a current is drivable between the first and second terminals; a second current source connected to the third terminal via a third controllable switching element and coupled to the second terminal through which a current is drivable between the second and third terminals; a first voltage measuring device connected between the first and second terminals; and a second voltage measuring device connected between the second and third terminals. In the method, a first voltage of the first voltage measuring device and / or a second voltage of the second voltage measuring device are determined as a function of the driving of the first and the third switching element and the first and the second current source, based on the determined first and / or the second voltage a defect of the electrical contact is closed.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass die elektrische Kontaktierung sowohl innerhalb der Startsequenz einer Verbrennungskraftmaschine, d. h. des Motorstarts, als auch bei Bedarf im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine verifiziert werden kann. Unter der elektrischen Kontaktierung wird dabei der Zustand des Kabelbaums in Bezug auf eine offene Verbindung innerhalb des Kabelbaums bzw. innerhalb des Abgassensors oder innerhalb eines den Abgassensor steuernden Steuergeräts (z. B. auf einer Leiterplatte) verstanden. Ein Kabelbaum umfasst dabei die zwischen dem Abgassensor und der Vorrichtung vorgesehen Kabel. Das Diagnosekonzept erlaubt die Leitungsdiagnose im Bedarfsfall mit nur kurzer Betriebsunterbrechung des Abgassensors im laufenden Betrieb. Die Vorrichtung ist mit nur wenigen Bauelementen realisierbar. Hierdurch kann diese auf einfache und kostengünstige Weise realisiert werden.The invention has the advantage that the electrical contacting both within the starting sequence of an internal combustion engine, ie the Engine starts, as well as when needed in the operation of the internal combustion engine can be verified. In this case, the electrical contacting means the state of the cable harness with respect to an open connection within the cable harness or within the exhaust gas sensor or within a control device controlling the exhaust gas sensor (for example on a printed circuit board). A wiring harness comprises the cable provided between the exhaust gas sensor and the device. If required, the diagnostic concept allows line diagnostics with only a brief shutdown of the exhaust gas sensor during operation. The device can be realized with only a few components. As a result, this can be realized in a simple and cost-effective manner.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste und/oder die zweite Stromquelle eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle. Wahlweise sind die erste und die zweite Stromquelle, insbesondere auf unterschiedliche Nennströme, geregelt. Dies erlaubt eine simultane Diagnose der elektrischen Kontaktierung verschiedener Anschlüsse und Leitungen der Kontaktierung.According to an expedient embodiment of the device according to the invention, the first and / or the second current source is a DC source or an AC source. Optionally, the first and the second current source, in particular to different rated currents, regulated. This allows a simultaneous diagnosis of the electrical contacting of various terminals and leads of the contact.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung ist der zweite Anschluss des Abgassensors als virtuelle Masse verschaltet. Hierzu weist die Vorrichtung eine prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannte Verschaltung auf, welche den zweiten Anschluss auf einem definierten Potential, z. B. 2,5 V, hält.In a further expedient embodiment of the device, the second connection of the exhaust gas sensor is connected as a virtual ground. For this purpose, the device has a known in principle from the prior art interconnection, which the second terminal at a defined potential, for. B. 2.5 V stops.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung umfassen die erste und/oder die zweite Spannungsmessvorrichtung einen Lock-In-Verstärker zur Ermittlung einer Gleichspannung, wenn die Stromquellen als Wechselstromquellen ausgebildet sind.In a further expedient embodiment, the first and / or the second voltage measuring device comprise a lock-in amplifier for determining a DC voltage when the current sources are designed as AC sources.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst der Abgassensor einen Abgleichwiderstand, der zwischen dem ersten Anschluss und einem vierten Anschluss verschaltet ist, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: ein zweites steuerbares Schaltelement, das zwischen dem zweiten Anschluss und einem Knotenpunkt zwischen der ersten und der zweiten Stromquelle verschaltet ist; eine dritte Stromquelle, die über ein viertes steuerbares Schaltelement mit dem vierten Anschluss verbunden und einem Knotenpunkt zwischen dem ersten Schaltelement und der erstem Stromquelle gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem vierten Anschluss treibbar ist; eine dritte Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem ersten und dem vierten Anschluss verschaltet ist; wobei die Steuerung dazu ausgebildet ist, eine dritte Spannung der dritten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung der Schaltelemente sowie der Stromquellen zu ermitteln, wobei anhand der ermittelten dritten Spannung auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung am vierten Anschluss geschlossen werden kann. Der Abgleichwiderstand dient dazu, Fertigungstoleranzen des Abgassensors auszugleichen. Bei bisherigen Realisierungen zur Diagnose der elektrischen Kontaktierungen konnte der Widerstandswert des Abgleichwiderstands nicht gemessen werden, so dass die dem Abgleichwiderstand zugeordneten Leitungen nicht auf einen Leitungsbruch überprüft werden konnten. Durch die erfindungsgemäße Realisierung können nun auch die dem Abgleichwiderstand zugeordneten Leitungen während des Motorstarts sowie im Betrieb detektiert werden.According to a further expedient embodiment, the exhaust gas sensor comprises a balancing resistor, which is connected between the first terminal and a fourth terminal, the device comprising: a second controllable switching element, which connects between the second terminal and a node between the first and the second current source is; a third current source connected to the fourth terminal via a fourth controllable switching element and coupled to a node between the first switching element and the first current source, through which a current is drivable between the first and fourth terminals; a third voltage measuring device connected between the first and fourth terminals; wherein the controller is adapted to determine a third voltage of the third voltage measuring device as a function of the control of the switching elements and the current sources, it being possible to conclude a defect of the electrical contacting at the fourth connection on the basis of the determined third voltage. The balancing resistor is used to compensate for manufacturing tolerances of the exhaust gas sensor. In previous implementations for the diagnosis of electrical contacts, the resistance value of the balancing resistor could not be measured so that the lines assigned to the balancing resistor could not be checked for a line break. As a result of the implementation according to the invention, the lines assigned to the balancing resistor can now also be detected during the engine start and during operation.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung besteht darin, dass die Vorrichtung diskret aufgebaut sein kann. Wahlweise kann diese auch in einem Mikrocontroller, welcher mit einer Steuerung des Abgassensors interagiert, oder direkt in einer Steuerung (Steuerung-ASIC) des Abgassensors integriert sein.An advantage of the device according to the invention for the diagnosis of the electrical contact is that the device can be constructed discretely. Optionally, this may also be integrated in a microcontroller that interacts with a controller of the exhaust gas sensor, or directly in a controller (control ASIC) of the exhaust gas sensor.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ermittlung der ersten und/oder der zweiten Spannung im Betrieb des Abgassensors und/oder während des Starts der Verbrennungskraftmaschine, zu deren Überwachung der Abgassensor vorgesehen ist. Insbesondere wird die Ermittlung der Spannungen unabhängig vom Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine durchgeführt, welche den Abgassensor umfasst und die von der Verbrennungskraftmaschine abgegebenen Abgase überwacht.In an expedient embodiment of the method according to the invention, the determination of the first and / or the second voltage during operation of the exhaust gas sensor and / or during the start of the internal combustion engine, for monitoring the exhaust gas sensor is provided. In particular, the determination of the voltages is performed independently of the operation of an internal combustion engine, which comprises the exhaust gas sensor and monitors the exhaust gases emitted by the internal combustion engine.

Zur Überprüfung der elektrischen Kontaktierung werden nachfolgende Messungen durchgeführt:

  • a) bei geschlossenem ersten und zweiten Schaltelement und geöffnetem dritten Schaltelement und aktivierter erster Stromquelle wird die erste Spannung ermittelt, wobei bei einem Spannungswert der ersten Spannung, der weit über dem Nennwiderstand der ersten Zelle liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am ersten oder zweiten Anschluss geschlossen wird;
  • b) bei geschlossenem ersten und zweiten Schaltelement und geöffnetem dritten Schaltelement und aktivierter erster Stromquelle wird die zweite Spannung ermittelt, wobei bei einem Spannungswert der zweiten Spannung, der weit über dem Nennwiderstand der zweiten Zelle liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am zweiten Anschluss geschlossen wird;
  • c) bei geöffnetem ersten Schaltelement und geschlossenem zweiten und dritten Schaltelement und aktivierter zweiter Stromquelle wird die zweite Spannung ermittelt, wobei bei einem Spannungswert der zweiten Spannung, der weit über dem Nennwiderstand der zweiten Zelle liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am zweiten oder dritten Anschluss geschlossen wird.
To check the electrical contact, the following measurements are carried out:
  • a) when the first and second switching element and the third open switching element and activated first current source, the first voltage is determined, wherein at a voltage value of the first voltage, which is well above the nominal resistance of the first cell, a contacting error at the first or second terminal is concluded ;
  • b) with closed first and second switching element and opened third switching element and activated first current source, the second voltage is determined, wherein at a Voltage value of the second voltage, which is well above the nominal resistance of the second cell, is closed to a contacting error at the second terminal;
  • c) when the first switching element is open and the second and third switching elements are closed and the second current source is activated, the second voltage is determined, wherein at a voltage value of the second voltage, which is far above the nominal resistance of the second cell, a contacting error at the second or third connection is concluded ,

Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird unter einem geschlossenen Schaltelement ein leitendes Schaltelement und unter einem geöffneten Schaltelement ein nicht leitendes Schaltelement verstanden. Die beschriebene Vorgehensweise, die wahlweise alternativ auch in der Reihenfolge c), b) und a) durchgeführt werden kann, erlaubt es nicht nur, einen Fehler in der elektrischen Kontaktierung festzustellen, sondern auch, an welchem der Anschlüsse der Fehler in der Kontaktierung vorliegt.In the context of the present disclosure, a closed switching element is understood to mean a conductive switching element and an open switching element is a non-conductive switching element. The described procedure, which alternatively can also be carried out in the order c), b) and a), not only makes it possible to detect a fault in the electrical contacting, but also to which of the terminals the fault in the contacting is present.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird als weitere Messung durchgeführt:

  • d) bei geschlossenem ersten und vierten Schaltelement und geöffnetem zweiten und dritten Schaltelement und aktivierter dritter Stromquelle wird die dritte Spannung ermittelt, wobei bei einem Spannungswert der dritten Spannung, der weit über dem Nennwiderstand des Abgleichwiderstands liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am ersten oder vierten Anschluss geschlossen wird.
In a further expedient embodiment is carried out as a further measurement:
  • d) when the first and fourth switching element is closed and the second and third switching elements are activated and the third current source is activated, the third voltage is determined, wherein at a voltage value of the third voltage, which is far above the nominal resistance of the trimming resistor, a contacting error at the first or fourth connection is concluded becomes.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment in the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung eines Abgassensors, 1 a schematic representation of a device according to the invention for diagnosing the electrical contact of an exhaust gas sensor,

2a die Anordnung aus 1 während eines ersten Messschritts, 2a the arrangement 1 during a first measuring step,

2b die dabei innerhalb der Anordnung auftretenden Ströme und Spannungen in einem Diagramm über die Zeit, 2 B the currents and voltages occurring within the arrangement in a diagram over time,

3a die Anordnung aus 1 während eines zweiten Messschritts, 3a the arrangement 1 during a second measuring step,

3b die dabei innerhalb der Anordnung auftretenden Ströme und Spannungen in einem Diagramm über die Zeit, 3b the currents and voltages occurring within the arrangement in a diagram over time,

4a die Anordnung aus 1 während eines dritten Messschritts, und 4a the arrangement 1 during a third measuring step, and

4b die dabei innerhalb der Anordnung auftretenden Ströme und Spannungen in einem Diagramm über die Zeit. 4b the occurring within the arrangement currents and voltages in a diagram over time.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung CA zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung eines Abgassensors LS in Gestalt einer linearen Abgassonde. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention CA for diagnosing the electrical contacting of an exhaust gas sensor LS in the form of a linear exhaust gas probe.

Der Abgassensor LS umfasst als erste Zelle eine Pumpzelle PZ und als zweite Zelle eine Referenzzelle RZ. Die Pumpzelle PZ ist zwischen einem ersten Anschluss 1 und einem zweiten Anschluss 2 des Abgassensors verschaltet. Die Referenzzelle RZ ist zwischen dem zweiten Anschluss 2 und einem dritten Anschluss 3 des Abgassensors LS verschaltet. Diese Bauelemente stellen die Minimalkonfiguration einer Lambdasonde dar. In 1 ist gestrichelt ein optionaler Abgleichwiderstand R3 dargestellt, welcher zwischen dem ersten Anschluss 1 und einem vierten Anschluss 4 vorgesehen ist. Der Abgleichwiderstand R3 dient zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Sonde, d. h. des Widerstandswerts der Pumpzelle PZ.The exhaust gas sensor LS comprises as a first cell a pump cell PZ and as a second cell a reference cell RZ. The pump cell PZ is connected between a first terminal 1 and a second terminal 2 of the exhaust gas sensor. The reference cell RZ is connected between the second terminal 2 and a third terminal 3 of the exhaust gas sensor LS. These components represent the minimum configuration of a lambda probe 1 is shown in dashed lines an optional balancing resistor R3, which is provided between the first terminal 1 and a fourth terminal 4. The balancing resistor R3 serves to compensate for manufacturing tolerances of the probe, ie the resistance value of the pump cell PZ.

Die Vorrichtung CA, welche sämtliche Bauelemente zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung umfasst, ist bevorzugt Teil eines Steuer-ASICs (Application Specific Integrated Circuit) des Abgassensors. Ebenso können die nachfolgend beschriebenen Bauelemente in einem gesonderten Mikrocontroller angeordnet sein, welcher dann kommunikativ mit dem grundsätzlich vorhandenen Steuer-ASIC gekoppelt ist. Eine weitere, in den Figuren ebenfalls nicht dargestellte Alternative bestünde darin, die Bauelemente der Vorrichtung CA als diskrete Bauelemente vorzusehen und diese elektrisch mit dem Steuer-ASIC zu verbinden.The device CA, which comprises all the components for diagnosing the electrical contact, is preferably part of a control ASIC (Application Specific Integrated Circuit) of the exhaust gas sensor. Likewise, the components described below may be arranged in a separate microcontroller, which is then coupled communicatively with the control ASIC basically present. Another alternative, which is likewise not shown in the figures, would be to provide the components of the device CA as discrete components and to electrically connect them to the control ASIC.

Sämtliche für die Steuerung des Abgassensors LS notwendigen Komponenten sind der Einfachheit halber in den nachfolgend beschriebenen Darstellungen nicht enthalten. Es sind lediglich die für die Diagnose der elektrischen Kontaktierung notwendigen Bauelemente gezeigt.All necessary for the control of the exhaust gas sensor LS components are not included in the representations described below for simplicity. Only the components necessary for the diagnosis of the electrical contacting are shown.

Der zweite Anschluss 2 ist in bekannter Weise als virtuelle Masse verschaltet. Die hierfür notwendige Beschaltung, die den zweiten Anschluss auf z. B. 2,5 V hält, ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, so dass auch diese in der schematischen Darstellung nicht gezeigt ist. Die hierzu notwendige Beschaltung ist üblicherweise im Steuer-ASIC vorgesehen.The second terminal 2 is connected in a known manner as a virtual ground. The necessary wiring, the second port on z. B. 2.5 V, is known in the art from the prior art, so that this is not shown in the schematic representation. The necessary circuitry is usually provided in the control ASIC.

Die Vorrichtung CA umfasst eine der Anzahl der Anschlüsse des Abgassensors LS entsprechende Anzahl an Anschlüssen. Korrespondierende Anschlüsse zu den Anschlüssen des Abgassensors LS sind ebenfalls mit 1, 2, 3, 4 gekennzeichnet. Die korrespondierenden bzw. einander zugeordneten Anschlüsse des Abgassensors LS und der Vorrichtung CA sind über Leitungen L1, L2, L3, L4 miteinander verbunden, die üblicherweise als Kabelbaum vorliegen. Durch die Vorrichtung CA wird überwacht, ob ein Leitungsbruch einer der Leitungen L1 bis L4 vorliegt oder eine offene Verbindung innerhalb des Abgassensors LS gegeben ist (sog. Open-Line-Diagnose).The device CA includes a number of ports corresponding to the number of ports of the exhaust gas sensor LS. Corresponding connections to the connections of the exhaust gas sensor LS are also marked 1, 2, 3, 4. The corresponding or mutually associated connections of the exhaust gas sensor LS and the device CA are connected to one another via lines L1, L2, L3, L4, which are usually present as a wiring harness. The device CA monitors whether a line break in one of the lines L1 to L4 or there is an open connection within the exhaust gas sensor LS (so-called open-line diagnosis).

Die Vorrichtung CA umfasst eine erste Stromquelle I1, die über ein erstes steuerbares Schaltelement S1 mit dem ersten Anschluss 1 verbunden ist. Mit ihrem anderen Anschluss ist die Stromquelle I1 über ein zweites Schaltelement S2 mit dem zweiten Anschluss 2 verbunden. Durch die Stromquelle I1 ist ein Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 1, 2 treibbar. Eine zweite Stromquelle I2 ist über ein drittes steuerbares Schaltelement mit dem dritten Anschluss verbunden. Das andere Ende der zweiten Stromquelle I2 ist über das zweite Schaltelement S2 mit dem zweiten Anschluss 2 verbunden. Das zweite Schaltelement S2 wird lediglich dann benötigt, wenn der optionale Abgleichwiderstand R3 in dem Abgassensor LS vorgesehen ist. In der nachfolgenden Beschreibung wird hiervon ausgegangen.The device CA comprises a first current source I1, which is connected to the first terminal 1 via a first controllable switching element S1. With its other terminal, the current source I1 is connected to the second terminal 2 via a second switching element S2. By the current source I1, a current between the first and the second terminal 1, 2 can be driven. A second current source I2 is connected to the third terminal via a third controllable switching element. The other end of the second current source I2 is connected to the second terminal 2 via the second switching element S2. The second switching element S2 is required only when the optional trim resistor R3 is provided in the exhaust gas sensor LS. This is assumed in the following description.

Eine erste Spannungsmesseinrichtung zur Erfassung einer Spannung U1 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss 1, 2 verschaltet. In entsprechender Weise ist eine zweite Spannungsmesseinrichtung zur Erfassung einer Spannung 2 zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss 2, 3 verschaltet. Die zur Erfassung der ersten und zweiten Spannung notwendigen Komponenten sind nicht explizit dargestellt, da deren Ausgestaltung dem Fachmann prinzipiell bekannt ist.A first voltage measuring device for detecting a voltage U1 is connected between the first and the second connection 1, 2. In a corresponding manner, a second voltage measuring device for detecting a voltage 2 between the second and the third terminal 2, 3 is connected. The components necessary for detecting the first and second voltages are not explicitly shown since their design is known in principle to a person skilled in the art.

Weiterhin ist eine dritte Stromquelle I3 vorgesehen, welche über den ersten Schalter S1 mit dem ersten Anschluss 1 und über ein viertes Schaltelement S4 mit dem vierten Anschluss 4 gekoppelt ist. Eine dritte Spannungsmesseinrichtung zur Erfassung einer Spannung 3 ist zwischen den Anschlüssen 1 und 4 vorgesehen.Furthermore, a third current source I3 is provided which is coupled to the first terminal 1 via the first switch S1 and to the fourth terminal 4 via a fourth switching element S4. A third voltage measuring device for detecting a voltage 3 is provided between the terminals 1 and 4.

Die Vorrichtung CA umfasst weiterhin eine Steuerung, welche dazu ausgebildet ist, die steuerbaren Schaltelemente S1 bis S4 sowie die Stromquellen I1 bis I3 anzusteuern, und die von den Spannungsmesseinrichtungen ermittelten Spannungswerte U1 bis U3 auszuwerten. Die Steuerung ist der Einfachheit halber in 1 und den weiteren Zeichnungen nicht dargestellt.The device CA further comprises a controller, which is designed to control the controllable switching elements S1 to S4 and the current sources I1 to I3, and to evaluate the voltage values U1 to U3 determined by the voltage measuring devices. The control is in for simplicity 1 and the further drawings are not shown.

Die erste bis dritte Stromquellen I1 bis I3 können wahlweise als Gleichstromquelle oder als Wechselstromquelle ausgebildet sein. Sind die Stromquellen I1, I2, I3 als Wechselstromquellen ausgebildet, so können diese insbesondere auf unterschiedliche Nennströme (mit gleichem oder unterschiedlichem Vorzeichen) geregelt sein. Hierdurch ist eine simultane Bestimmung der Spannungen U1 bis U3 möglich.The first to third current sources I1 to I3 can optionally be designed as a DC source or as an AC source. If the current sources I1, I2, I3 are designed as alternating current sources, they can be regulated in particular to different nominal currents (with the same or different signs). As a result, a simultaneous determination of the voltages U1 to U3 is possible.

In den 2a, 3a und 4a sind jeweils die für eine Messsequenz notwendigen Zustände der Schaltelemente S1 bis S4 und die jeweils zu erfassenden. Spannungen U1 bzw. U2 dargestellt. Die 2b, 3b und 4b stellen für den jeweiligen Messschnitt den in den Abgassensor eingeprägten Strom sowie die gemessene Spannung im Fehlerfall (NOK) sowie im ordnungsgemäßen Fall (OK) dar.In the 2a . 3a and 4a are each the necessary for a measurement sequence states of the switching elements S1 to S4 and each to be detected. Voltages U1 and U2 are shown. The 2 B . 3b and 4b represent the current impressed into the exhaust gas sensor as well as the measured voltage in the event of a fault (NOK) as well as in the proper case (OK) for the respective measuring section.

Die mit den 2 bis 4 beschriebene Reihenfolge der Messsequenz kann in dieser Form durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, die Messsequenz in einer anderen Reihenfolge durchzuführen.The with the 2 to 4 described sequence of the measurement sequence can be performed in this form. It is also possible to perform the measurement sequence in a different order.

In der ersten Messsequenz gemäß 2a sind die Schaltelemente S1 und S2 geschlossen. Das Schaltelement S3 ist geöffnet. Die erste Stromquelle I1 ist aktiviert und die Spannung U1 wird durch die erste Spannungsmessvorrichtung ermittelt. Durch das Einprägen eines Stroms durch die erste Stromquelle I1 wird ein Strom durch die Pumpzelle PZ erzeugt. Der Innenwiderstand der Pumpzelle PZ liegt üblicherweise im Bereich von 300 Ω. Sind die Leitungen L1, L2 sowie sämtliche die Pumpzelle PZ betreffenden Leitungen in Ordnung, so wird sich eine Spannung U1 einstellen, die sich aus dem durch die Stromquelle I1 erzeugten Strom und dem Innenwiderstand der Pumpzelle PZ ergibt. Da beide Größen bekannt sind, kann ein hierfür plausibler Spannungswert ermittelt werden. Wie aus 2b hervorgeht, wird ein in etwa rechteckiger Strom in der Pumpzelle eingeprägt. Aufgrund von Phasenverschiebungen und Lade-/Entladevorgängen in dem Abgassensor LS ergibt sich eine in etwa sägezahnförmige, zeitlich verschobene Spannung U1, welche im „Gutfall” OK einen eher flachen Verlauf aufweist. Weist hingegen eine der Leitungen L1 oder L2 eine Unterbrechung auf, so erhöht sich die durch die Stromquelle I1 erzeugte Spannung aufgrund des unendlichen Widerstands. Hierdurch ergibt sich eine sehr viel größere Spannung U1 (NOK in 2b).In the first measurement sequence according to 2a the switching elements S1 and S2 are closed. The switching element S3 is open. The first current source I1 is activated and the voltage U1 is determined by the first voltage measuring device. By impressing a current through the first current source I1, a current is generated by the pump cell PZ. The internal resistance of the pump cell PZ is usually in the range of 300 Ω. If the lines L1, L2 as well as all lines concerning the pump cell PZ are in order, then a voltage U1 will result, which results from the current generated by the current source I1 and the internal resistance of the pump cell PZ. Since both variables are known, a plausible voltage value can be determined. How out 2 B As can be seen, an approximately rectangular current is impressed in the pumping cell. Due to phase shifts and charge / discharge processes in the exhaust gas sensor LS results in an approximately sawtooth, temporally shifted voltage U1, which has a rather flat course in the "Gutfall" OK. If, on the other hand, one of the lines L1 or L2 has an interruption, then the voltage generated by the current source I1 increases due to the infinite resistance. This results in a much larger voltage U1 (NOK in 2 B ).

In der zweiten Messsequenz, die in den 3a und 3b dargestellt ist, verbleiben die Schaltelemente S1 und S2 geschlossen, ebenso wie das Schaltelement S3 weiterhin geöffnet ist. Ebenso ist Stromquelle I1 aktiviert, hingegen findet eine Messung der Spannung U2 durch die zweite Spannungsmessvorrichtung statt. Der Spannungswert U2 sollte im Gutfall, da kein Strom über den Anschluss 3 fließen kann und der Stromkreis über den Anschluss 2 geschlossen ist, klein sein, d. h. unterhalb einer Diagnoseschwelle. Ist hingegen die Leitung L2 defekt, so wird aufgrund des durch die erste Stromquelle I1 größeren Stroms eine deutlich größere Spannung U2 ermittelt. Ist dies der Fall, so kann auf einen Leitungsbruch der Leitung L2 geschlossen werden.In the second measuring sequence, which in the 3a and 3b is shown, the switching elements S1 and S2 remain closed, as well as the switching element S3 is still open. Similarly, current source I1 is activated, whereas a measurement of the voltage U2 by the second voltage measuring device takes place. The voltage value U2 should be in Gutfall, since no current can flow through the terminal 3 and the circuit is closed via the terminal 2, small, ie below a diagnostic threshold. If, on the other hand, the line L2 is defective, a significantly greater voltage U2 is determined on the basis of the current which is greater by the first current source I1. If this is the case, it can be concluded that there is a line break in line L2.

In der dritten Messsequenz, welche in den 4a und 4b dargestellt ist, sind die Schaltelemente S2 und S3 geschlossen, während das Schaltelement S1 geöffnet ist. Es wird die zweite Stromquelle I2 aktiviert. Es erfolgt eine Messung der Spannung U2 durch die zweite Spannungsmessvorrichtung. Bedingt durch den Innenwiderstand der Referenzzelle, der typischerweise zwischen 75 Ω und 300 Ω liegt, und den durch die zweite Stromquelle I2 eingeprägten Strom ergibt sich im Gutfall (OK in 4b) ein sich aus den bekannten Größen plausibler Spannungswert. Ist eine der beiden Leitungen L2 oder L3 oder im Inneren des Abgassensors eine den Anschlüssen 2 und 3 zugeordnete Leitung defekt, so erhöht sich der durch die Stromquelle I2 erzeugte Spannung, wodurch die zweite Spannung U2 signifikant ansteigt (NOK).In the third measurement sequence, which in the 4a and 4b is shown, the switching elements S2 and S3 are closed, while the switching element S1 is open. The second current source I2 is activated. There is a measurement of the voltage U2 by the second voltage measuring device. Due to the internal resistance of the reference cell, which is typically between 75 Ω and 300 Ω, and the current impressed by the second current source I2, in the case of a good case (OK in 4b ) a plausible voltage value from the known quantities. If one of the two lines L2 or L3 or inside the exhaust gas sensor a line associated with the terminals 2 and 3 is defective, the voltage generated by the current source I2 increases, as a result of which the second voltage U2 increases significantly (NOK).

Die gleiche Vorgehensweise erfolgt zur Überprüfung einer der Leitungen L1, L4, wobei dann die Schalter S1 und S4 geschlossen und die Schaltelemente S2 und S3 geöffnet sind. Es wird die dritte Stromquelle I3 aktiviert und die Spannung U3 ermittelt. Wird anhand der Spannung U3 ein Leitungsbruch detektiert, so kann jedoch nicht festgestellt werden, ob dieser der Leitung L1 oder L4 zugeordnet ist. Nichtsdestotrotz kann der Defekt der elektrischen Kontaktierung auch hier signalisiert werden.The same procedure is used to check one of the lines L1, L4, in which case the switches S1 and S4 are closed and the switching elements S2 and S3 are open. The third current source I3 is activated and the voltage U3 is determined. If a line break is detected on the basis of the voltage U3, however, it can not be determined whether it is assigned to the line L1 or L4. Nevertheless, the defect of the electrical contact can also be signaled here.

Ein Vorteil des beschriebenen Vorgehens besteht darin, dass Mehrfachfehler, d. h. gleichzeitige Unterbrechungen auf mehr als einer Leitung, ebenfalls in dem beschriebenen Zyklus detektiert werden und nicht zum Ausfall der Diagnose führen.An advantage of the procedure described is that multiple errors, i. H. Simultaneous interruptions on more than one line, also be detected in the cycle described and do not lead to the failure of the diagnosis.

Werden die Stromquellen I1 bis I3 als Wechselstromquellen ausgebildet, so kann die Vorrichtung derart implementiert werden, dass automatisch eine Frequenzdemodulation vorgenommen wird und die durch den Wechselstrom hervorgerufene Wechselspannung direkt zur Verfügung steht. Zu diesem Zweck umfassen die Spannungsmessvorrichtungen dem Fachmann bekannte Lock-In-Verstärker. Hierdurch kann der schaltungstechnische Aufwand reduziert werden.If the current sources I1 to I3 are designed as alternating current sources, then the device can be implemented such that a frequency demodulation is automatically performed and the alternating voltage caused by the alternating current is directly available. For this purpose, the voltage measuring devices comprise lock-in amplifiers known to the person skilled in the art. As a result, the circuit complexity can be reduced.

Die beschriebene Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die Durchführung der beschriebenen Messsequenz kann vorteilhafterweise bereits beim Motorstart sowie laufend im Betrieb des Abgassensors durchgeführt werden. Hierzu ist eine lediglich kurze Betriebsunterbrechung der Abgasmessung erforderlich.The described circuit of the device according to the invention as well as the implementation of the described measuring sequence can advantageously be carried out already during the engine start as well as continuously during operation of the exhaust gas sensor. For this purpose, only a brief interruption of the exhaust gas measurement is required.

Claims (13)

Vorrichtung (CA) zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung (L1, L2, L3, L4) eines Abgassensors (LS) mit zwei Zellen (PZ, RZ), bei dem eine erste der Zellen (PZ) zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss (1, 2) des Abgassensors (LS) und eine zweite der Zellen (RZ) zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss (2, 3) verschaltet ist, umfassend: – eine erste Stromquelle (I1), die über ein erstes steuerbares Schaltelement (S1) mit dem ersten Anschluss (1) verbunden und mit dem zweiten Anschluss (2) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss (1, 2) treibbar ist; – eine zweite Stromquelle (I2), die über ein drittes steuerbares Schaltelement (S3) mit dem dritten Anschluss (1) verbunden und mit dem zweiten Anschluss (2) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss (2, 3) treibbar ist; – eine erste Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss (1, 2) verschaltet ist; – eine zweite Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss (2, 3) verschaltet ist; – einer Steuerung, durch die eine erste Spannung (U1) der ersten Spannungsmesseinrichtung und/oder eine zweite Spannung (U2) der zweiten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung des ersten und des dritten Schaltelements (S1, S3) sowie der ersten und der zweiten Stromquelle (I1, I2) ermittelbar ist, wobei anhand der ermittelten ersten und/oder der zweiten Spannung (U1, U2) auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung geschlossen werden kann.Device (CA) for diagnosing the electrical contacting (L1, L2, L3, L4) of an exhaust gas sensor (LS) with two cells (PZ, RZ), in which a first of the cells (PZ) is connected between a first and a second connection (1 , 2) of the exhaust gas sensor (LS) and a second one of the cells (RZ) is interconnected between the second and a third connection (2, 3), comprising: A first current source (I1) which is connected to the first terminal (1) via a first controllable switching element (S1) and is coupled to the second terminal (2), through which a current flows between the first and the second terminal (1, 2) is drivable; A second current source (I2) which is connected to the third terminal (1) via a third controllable switching element (S3) and is coupled to the second terminal (2), by which a current is passed between the second and the third terminal (2, 3) is drivable; - A first voltage measuring device, which is connected between the first and the second terminal (1, 2); - A second voltage measuring device, which is connected between the second and the third terminal (2, 3); A control, by which a first voltage (U1) of the first voltage measuring device and / or a second voltage (U2) of the second voltage measuring device as a function of the driving of the first and the third switching element (S1, S3) as well as the first and the second current source ( I1, I2) can be determined, wherein based on the determined first and / or the second voltage (U1, U2) can be concluded that a defect of the electrical contact. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Stromquelle (I1, I2) eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the first and / or the second current source (I1, I2) is a DC power source or an AC power source. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Stromquelle (I1, I2), insbesondere auf unterschiedliche Nennströme, geregelt sind.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the first and the second current source (I1, I2), in particular to different rated currents, are regulated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anschluss (2) als virtuelle Masse verschaltet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second connection (2) is connected as a virtual ground. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Spannungsmessvorrichtung einen Lock-In-Verstärker zur Ermittlung einer Gleichspannung umfassen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second voltage measuring device comprise a lock-in amplifier for determining a DC voltage. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgassensor (LS) einen Abgleichwiderstand (R4) umfasst, der zwischen dem ersten Anschluss (1) und einem vierten Anschluss (4) verschaltet ist und die Vorrichtung folgendes umfasst: – ein zweites steuerbares Schaltelement (S2), das zwischen dem zweiten Anschluss (2) und einem Knotenpunkt zwischen der ersten und der zweiten Stromquelle (I1, I2) verschaltet ist; – eine dritte Stromquelle (I3), die über ein viertes steuerbares Schaltelement (S4) mit dem vierten Anschluss (4) verbunden und einem Knotenpunkt zwischen dem ersten Schaltelement (S1) und der ersten Stromquelle (I1) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem vierten Anschluss (1, 4) treibbar ist; – eine dritte Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem ersten und dem vierten Anschluss (1, 4) verschaltet ist; – die Steuerung dazu ausgebildet ist, eine dritte Spannung (U3) der dritten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung der Schaltelemente (S1, S2, S3, S4) sowie der Stromquellen (I1, I2, I3) zu ermitteln, wobei anhand der ermittelten dritten Spannung (U3) auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung am vierten Anschluss (4) geschlossen werden kann.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas sensor (LS) comprises a balancing resistor (R4), which is connected between the first terminal (1) and a fourth terminal (4) and the device comprises: - a second controllable Switching element (S2), which between the second terminal (2) and a Junction between the first and the second current source (I1, I2) is connected; - A third current source (I3) connected via a fourth controllable switching element (S4) to the fourth terminal (4) and a node between the first switching element (S1) and the first current source (I1) is coupled, through which a current between the first and the fourth terminal (1, 4) is drivable; - A third voltage measuring device, which is connected between the first and the fourth terminal (1, 4); - The controller is adapted to determine a third voltage (U3) of the third voltage measuring device in response to the control of the switching elements (S1, S2, S3, S4) and the current sources (I1, I2, I3), wherein based on the determined third voltage (U3) can be closed to a defect of the electrical contact on the fourth terminal (4). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese diskret, in einem Mikrocontroller oder in einem Steuer-ASIC des Abgassensors (LS) integriert sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that they are discrete, integrated in a microcontroller or in a control ASIC of the exhaust gas sensor (LS). Verfahren zur Diagnose der elektrischen Kontaktierung (L1, L2, L3, L4) eines Abgassensors (LS) mit zwei Zellen (PZ, RZ), bei dem eine erste der Zellen (PZ) zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluss (1, 2) des Abgassensors (LS) und eine zweite der Zellen (RZ) zwischen dem zweiten und einem dritten Anschluss (2, 3) verschaltet ist, mittels einer Vorrichtung, welche umfasst: – eine erste Stromquelle (I1), die über ein erstes steuerbares Schaltelement (S1) mit dem ersten Anschluss (1) verbunden und mit dem zweiten Anschluss (2) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss (1, 2) treibbar ist; – eine zweite Stromquelle (I2), die über ein drittes steuerbares Schaltelement (S1) mit dem dritten Anschluss (1) verbunden und mit dem zweiten Anschluss (2) gekoppelt ist, durch die ein Strom zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss (2, 3) treibbar ist; – eine erste Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss (1, 2) verschaltet ist; und – eine zweite Spannungsmesseinrichtung, die zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss (2, 3) verschaltet ist; bei dem: – eine erste Spannung (U1) der ersten Spannungsmesseinrichtung und/oder eine zweite Spannung (U2) der zweiten Spannungsmesseinrichtung in Abhängigkeit der Ansteuerung des ersten und des dritten Schaltelements (S1, S2) sowie der ersten und der zweiten Stromquelle (I1, I2) ermittelt werden, wobei anhand der ermittelten ersten und/oder der zweiten Spannung (U1, U2) auf einen Defekt der elektrischen Kontaktierung geschlossen wird.Method for diagnosing the electrical contacting (L1, L2, L3, L4) of an exhaust gas sensor (LS) with two cells (PZ, RZ), in which a first of the cells (PZ) is connected between a first and a second connection (1, 2) of the exhaust gas sensor (LS) and a second of the cells (RZ) between the second and a third terminal (2, 3) is interconnected by means of a device which comprises: A first current source (I1) which is connected to the first terminal (1) via a first controllable switching element (S1) and is coupled to the second terminal (2), through which a current flows between the first and the second terminal (1, 2) is drivable; A second current source (I2) which is connected to the third terminal (1) via a third controllable switching element (S1) and is coupled to the second terminal (2), by which a current is passed between the second and the third terminal (2, 3) is drivable; - A first voltage measuring device, which is connected between the first and the second terminal (1, 2); and - A second voltage measuring device, which is connected between the second and the third terminal (2, 3); in which: - A first voltage (U1) of the first voltage measuring device and / or a second voltage (U2) of the second voltage measuring device in response to the control of the first and third switching element (S1, S2) and the first and the second current source (I1, I2) determined be, is concluded based on the determined first and / or the second voltage (U1, U2) on a defect of the electrical contact. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der ersten und/oder der zweiten Spannung (U1, U2) im Betrieb des Abgassensors erfolgt.A method according to claim 8, characterized in that the determination of the first and / or the second voltage (U1, U2) takes place during operation of the exhaust gas sensor. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Spannungen unabhängig vom Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird, welche den Abgassensor (LS) umfasst.A method according to claim 8 or 9, characterized in that the determination of the voltages is performed independently of the operation of an internal combustion engine, which comprises the exhaust gas sensor (LS). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der elektrischen Kontaktierung nachfolgende Messungen durchgeführt werden: a) bei geschlossenem ersten Schaltelement (S1) und geöffnetem dritten Schaltelement (S3) und aktivierter erster Stromquelle (I1) die erste Spannung (U1) ermittelt wird, wobei bei einem Spannungswert der ersten Spannung (U1), der weit über dem Nennwiderstand der ersten Zelle (PZ) liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am ersten oder zweiten Anschluss (1, 2) geschlossen wird; b) bei geschlossenem ersten Schaltelement (S1) und geöffnetem dritten Schaltelement (S3) und aktivierter erster Stromquelle (I1) die zweite Spannung (U2) ermittelt wird, wobei bei einem Spannungswert der zweiten Spannung (U2), der weit über dem Nennwiderstand der zweiten Zelle (RZ) liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am zweiten Anschluss (2) geschlossen wird; c) bei geöffnetem ersten Schaltelement (S1) und geschlossenem dritten Schaltelement (S3) und aktivierter zweiter Stromquelle (I2) die zweite Spannung (U2) ermittelt wird, wobei bei einem Spannungswert der zweiten Spannung (U2), der weit über dem Nennwiderstand der zweiten Zelle (RZ) liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am zweiten oder dritten Anschluss (2, 3) geschlossen wird.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the following measurements are carried out to check the electrical contact: a) when the first switching element (S1) and opened third switching element (S3) and activated first current source (I1), the first voltage (U1) is determined, wherein at a voltage value of the first voltage (U1), which is well above the nominal resistance of the first Cell (PZ) is closed on a contacting error at the first or second terminal (1, 2); b) when the first switching element (S1) and the third open switching element (S3) and activated first current source (I1), the second voltage (U2) is determined, wherein at a voltage value of the second voltage (U2), which is well above the nominal resistance of the second Cell (RZ) is due to a contacting error at the second port (2) is closed; c) when the first switching element (S1) and closed third switching element (S3) and activated second current source (I2), the second voltage (U2) is determined, wherein at a voltage value of the second voltage (U2), which is well above the nominal resistance of the second Cell (RZ) is due to a contacting error at the second or third terminal (2, 3) is closed. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen alternativ in der Reihenfolge c), b) und a) durchgeführt werden.A method according to claim 11, characterized in that the measurements are alternatively carried out in the order c), b) and a). Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Messung durchgeführt wird: d) bei geschlossenem ersten und viertem Schaltelement (S1, S4)) und geöffnetem zweiten und dritten Schaltelement (S2, S3) und aktivierter dritter Stromquelle (I3) die dritte Spannung (U3) ermittelt wird, wobei bei einem Spannungswert der dritten Spannung (U3), der weit über dem Nennwiderstand des Abgleichwiderstands (R3) liegt, auf einen Kontaktierungsfehler am ersten oder vierten Anschluss (1, 4) geschlossen wird.A method according to claim 11 or 12, characterized in that is carried out as a further measurement: d) with the first and fourth switching element closed (S1, S4)) and opened second and third switching element (S2, S3) and activated third current source (I3) the third voltage (U3) is determined, wherein at a voltage value of the third voltage (U3), which is far above the nominal resistance of the trimming resistor (R3), to a Contacting error at the first or fourth connection (1, 4) is closed.
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